纤维新材料

• 高冠醚固载量纳米纤维膜的制备及其对锂离子吸附性能的影响

  李建新;李鑫;

  为了从盐湖卤水中高效分离锂离子，采用能对Li~+特异性识别的化合物二氨基二苯并-14-冠-4(DAB14C4)和不同的二羧酸单体聚合，得到冠醚固载量不同的聚酰胺聚合物（PA 0和PA 75）。以PA 0和PA 75为溶质，以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂制备纺丝液，通过优化的静电纺丝工艺得到高比表面积的纳米纤维膜NM_(PA 0)和NM_(PA 75)，再采用动态循环吸附法研究不同冠醚固载量对膜的锂离子吸附性能的影响。结果表明：PA0和PA75的冠醚固载量分别为1.46和1.94 mmol/g；在纺丝液聚合物质量分数为18%、纺丝电压为30 kV、接收距离为10 cm和注射速率为1.00 mL/h的最佳纺丝工艺条件下所得的NM_(PA 0)和NM_(PA75)比表面积分别为21.528和20.954 m~2/g，其对Li~+的吸附为单层化学吸附，对Li~+的吸附容量分别达47.40和75.20 mg/g；经过10次吸附/再生循环后，NM_(PA 0)和NM_(PA 75)的Li~+吸附容量仍保持在初始值的90%以上，具有良好的吸附再生性能。

  2025年06期 v.44;No.225 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K]
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• 硅烷改性CNC掺杂聚丙烯酸Fenton催化纤维的制备及其性能

  徐乃库;张佳涵;

  为有效提升聚丙烯酸（PAA）Fenton催化纤维的力学性能、活性铁物种自握持特性以及Fe~(3+)自还原能力，利用硅烷偶联剂对纤维素纳米晶（CNC）进行改性，以优化CNC的分散性，随后制备分散有CNC的PAA纺丝溶液，采用湿法纺丝技术制备硅烷改性CNC掺杂PAA基Fenton催化纤维；探究硅烷偶联剂用量与种类对改性CNC掺杂PAA纤维力学性能和催化活性的影响，同时研究KH560改性CNC在改善PAA纤维活性铁物种自握持特性以及Fe~(3+)自还原能力方面的作用。结果表明：当改性体系中硅烷偶联剂用量为0.070 mol时，纤维拥有最佳的力学性能；与其他硅烷偶联剂相比，KH560改性CNC掺杂PAA纤维具有更突出的力学性能，其抗拉强度达107.3 MPa，与未改性CNC掺杂PAA纤维相比提高了105.6%;KH560改性CNC可协助PAA锚定铁离子，致使KH560改性CNC掺杂纤维M2-P的平均铁离子浸出质量浓度仅为0.74 mg/L，不足PAA纤维的6.0%;KH560改性CNC还可作为还原剂促进Fe~(3+)的还原，使M2-P中Fe~(2+)、Fe~(3+)的原子数目比达69.7/30.3，远高于PAA纤维的13.5/86.5,Fe~(2+)含量高以及铁离子滤出低的特性使KH560改性CNC掺杂纤维M2-P循环使用42次脱色90%以上MB时所需总时间仅为270 min，远低于其他纤维，体现出优异的催化活性。

  2025年06期 v.44;No.225 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1204K]
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• 织物型PPS隔膜服役中的结构变化

  苏坤梅;冯炳超;刘文磊;李振环;

  针对聚苯硫醚（PPS）隔膜在碱性水电解槽服役过程中出现的隔膜工作效率降低和能耗变大的问题，通过分析不同服役时间PPS织物隔膜的形貌变化、热性能、元素含量和价态变化、红外光谱、力学性能、亲疏水性能以及隔膜电阻等，研究碱性电解水制氢过程中PPS织物隔膜的变化，解析其机理。结果表明：PPS隔膜在电解制氢服役过程中发生C—S—C键的断裂与脱硫；随着服役时间的增长，PPS织物隔膜纤维表面更加粗糙，甚至出现裂痕，隔膜的亲水性变差，氢氧根离子传输速率变慢，热稳定性以及结晶性能逐渐减弱，而隔膜阻抗与拉伸强度随之增大；PPS-8织物隔膜中S元素原子分数为4.9%,S/C比为5.85，水接触角为101.33°，热失重质量保持率达到47.53%，隔膜内阻为8.236Ω。

  2025年06期 v.44;No.225 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K]
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• PVA改性铁离子配位PAA纤维基功能织物的制备及其对亚甲基蓝的处理

  封严;李雅琪;徐乃库;

  为推动铁离子配位聚丙烯酸（PAA）纤维在染料废水处理领域的应用，利用聚乙烯醇（PVA）改性铁离子配位PAA纤维，提高其力学与耐水性能，并采用经纬编织技术以PVA改性铁离子配位PAA纤维为纬线、聚酯纤维为经线编织平纹织物，将平纹织物用作过滤介质处理亚甲基蓝（MB）水溶液，研究织物结构及其脱色MB水溶液性能，并分析其机理；为抑制过滤中铁离子的流失，纺制了具有截留铁离子功能的PVA改性PAA纤维，将其作为纬线、以聚酯纤维为经线编织新平纹织物；将2种织物简单叠加构建过滤单元，实现催化H_2O_2脱色MB的同时可有效抑制铁离子流失的目标。结果表明：与铁离子配位PAA纤维相比，PVA改性铁离子配位PAA纤维的断裂强度提高了32.9%，而溶胀率降低了49.2%，为织物制备与应用提供了便利；织物具有疏松多孔结构，可作为过滤介质在重力驱动下稳定脱色MB水溶液，480 min运行期内通量为11.5 L/（m~2·h）；织物中PVA改性铁离子配位PAA纤维为MB水溶液高效脱色提供活性位点，可催化H_2O_2生成羟基自由基（·OH），织物依靠·OH非选择性地氧化分解MB，致使MB脱色率达98.2%,TOC去除率达83.0%，而织物中PVA改性PAA纤维则可截留洗脱的铁离子，使过滤单元的平均铁离子浸出质量浓度仅为0.8 mg/L，提高了过滤单元的应用性能。

  2025年06期 v.44;No.225 21-30+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1763K]
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染整与化工

• 球形大孔SiO₂基CO₂吸附剂的制备及性能分析

  侯彦辉;张凤仪;赵港国;姜朝鲜;桂建舟;张佳玮;

  为解决浸渍法制备的负载胺类固体吸附剂的孔道易堵塞进而影响气体传质等问题，以廉价的水玻璃为硅源，以三聚氰胺-甲醛（MF）树脂胶体球为牺牲模板，通过喷雾干燥制得二氧化硅（SiO_2）微球，经过煅烧去除牺牲模板后得到带有大孔的SiO_2微球，以此微球为载体负载聚乙烯亚胺（PEI），制得SiO_2基负载胺类固体吸附剂。采用SEM、TG、FT-IR、MIP、BET等测试方法表征样品的表面结构和理化性质，并运用固定床吸附柱系统进行CO_2吸附-解吸实验，研究胺负载量、吸附温度和进气流量对CO_2吸附的影响。结果表明：由40%（质量分数）PEI负载的吸附剂在60℃、50 mL/min的气体流量下有最优的吸附性能，其饱和吸附量为1.82 mmol/g，其吸附行为符合Avrami模型，表明吸附过程中同时存在物理和化学2种吸附行为；经过20次吸附-脱附循环，吸附剂的饱和吸附量仅下降了8.8%，表现出良好的循环再生性能。

  2025年06期 v.44;No.225 31-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K]
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• 缺陷化UiO-66@CdS催化剂制备及其可见光降解MB

  许世超;肖欢欢;杨杰;陆云瑞;康梦竹;梁静;

  为改善UiO-66对可见光利用率低以及CdS易于光腐蚀的问题，通过简单溶剂热法成功将缺陷化UiO-66与六方相CdS纳米球复合，制备了n-n异质结光催化剂即缺陷化UiO-66@CdS(UC)。采用SEM、TEM/HRTEM、XRD、XPS等方法对复合材料的形貌结构进行表征，对其光电性能进行测试；采用该催化剂对亚甲基蓝（MB）进行光催化降解，并分析其降解机理。结果表明：复合材料UC的光电性能远远优于UiO-66和CdS,n-n异质结的构建有效抑制了光生载流子的复合，并加速了迁移速率，使得材料的光催化活性大大提升，空穴（h~+）在催化反应中起关键作用；缺陷化UiO-66@CdS催化剂在140 min对MB的降解率达到99.63%，降解速率分别是UiO-66和CdS的4.23和3.33倍。

  2025年06期 v.44;No.225 40-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1695K]
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• 高炉粉尘电极对印染废水的电絮凝降解

  王越;赵蓉;郭佳然;孙苏洋;杨洁;王捷;

  为了提高电絮凝处理印染废水效果，以高炉粉尘为基材制备新型电极材料，以靛蓝废水作为印染模拟废水，探究电流密度、极板间距和初始pH值对COD去除率和脱色率的影响，并在此基础上采取3因素3水平的响应面法探究电絮凝降解靛蓝废水的最优降解工艺条件。结果表明：最佳工艺条件为电流密度37.3 mA/cm~2、极板间距22.6 mm、初始pH=8.1,COD去除率和脱色率分别达99.48%和20.67%；与极板间距和初始pH值相比，电流密度对COD去除率和对脱色率的影响最显著，且3个因素之间两两交互作用显著；高炉粉尘制备的新型电絮凝阳极材料因其具有多孔结构，可有效抑制阳极钝化层的形成，减少沉淀物附着，从而缓解极板结垢堵塞问题，还能实现高炉粉尘的资源化回收再利用，具有重要的工程意义。

  2025年06期 v.44;No.225 48-54+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1716K]
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电子信息与自动化

• 基于DITC的开关磁阻电机软斩波PWM控制

  蔡燕;刘慧;

  针对传统直接瞬时转矩控制（DITC）在每个采样周期下只施加给电机绕组固定的电压，不能根据转矩误差的大小及时调整电机绕组两端电压而造成转矩脉动大的问题，提出了一种软斩波PWM控制与双滞环DITC控制相结合的控制方法。根据转矩误差的大小及时调整施加在绕组两端的平均电压，并通过重新划分导通区域，根据区域特点制定合适的控制策略，以达到抑制转矩脉动的目的。基于MATLAB/Simulink构建系统的仿真模型，比较传统DITC控制与新型PWM-DITC控制的转矩脉动，并探究不同滞环宽度和开关频率对转矩脉动的影响。仿真结果表明：本文PWM-DITC控制方法克服了传统DITC控制不能根据转矩误差的大小及时提供给绕组两端合适电压的缺点，有效地抑制了开关磁阻电机的转矩脉动，相比于传统DITC控制，转矩脉动降低幅度在8～16个百分点。

  2025年06期 v.44;No.225 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1982K]
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• 基于双模糊的PMLSM变论域PID控制

  彭军强;蔡志浩;于鸿彬;

  针对永磁同步直线电机（PMLSM）在运动过程中存在的参数易变化、易受负载突变干扰、非线性、耦合性强等不良特点，提出一种基于变论域模糊控制改进的变论域双模糊比例积分微分（PID）控制策略。在磁场定向永磁同步直线电机数学模型的前提下，结合变论域双模糊控制思想，将伸缩因子α引入模糊PID控制；利用模糊规则，构建输入模糊论域伸缩因子规则表，实现对伸缩因子的实时调整；改变模糊PID控制的输入模糊论域，得到自适应的PID控制输出参数，实现比例、积分、微分参数自调节，并通过MATLAB Simulink进行仿真。结果表明：与传统模糊PID控制和变论域三模糊PID控制相比，变论域双模糊PID控制系统的动态响应速度和鲁棒性都有所提高，在负载由200 N突变到600 N、动子速度由500 mm/s突变到1 000 mm/s的2种情形下变论域双模糊PID控制分别在0.021、0.022 s内调整至设定值，稳定状态下超调量分别小于0.06%和0.03%，优于传统模糊PID控制和变论域三模糊PID控制，显著增强了永磁同步直线电机对于复杂工作环境的适应能力。

  2025年06期 v.44;No.225 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K]
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• 基于ESO的多电机位置同步模型预测控制

  金雪峰;李示威;高文进;孙文博;刘达;

  针对电机模型预测控制（MPC）中由于跟踪轨迹复杂所导致的位置同步控制难题，提出一种应用于多轴运动系统的基于扩张状态观测器（ESO）的预测位置同步控制方法，以便实现3台永磁同步电机（PMSM）位置的同时控制。设计MPC，在价值函数中加入轮廓误差、跟踪误差和控制增量，通过价值函数最小值判定来确定当前时刻的最优控制律；通过设计ESO，对位置环的扰动进行观测，将观测结果作为前馈补偿应用于当前的控制律中，以解决跟踪复杂轨迹时的位置同步控制难题；并提出了一种离线增益优化的方法来降低实时运算的复杂度。在多轴运动系统实验平台上验证该方法的有效性，结果表明：对比传统控制策略，本文策略对于空间螺旋线运动轨迹的跟踪误差由1.78 mm减少到0.56 mm，轮廓误差由1.13 mm降低到0.67 mm，在动、稳态条件下均能展现出良好的跟踪效果。

  2025年06期 v.44;No.225 74-81+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2190K]
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• 基于卷积-长短时记忆网络的含噪正弦信号频率估计算法

  王迪;邓小涛;唐隆煌;石嘉;马鹤立;牛萍娟;

  针对低信噪比下正弦波频率难以准确估计的问题，提出一种基于卷积-长短时记忆网络的频率估计算法。首先利用卷积神经网络层学习频率相关信息在含噪正弦信号上的局部空间表征，然后通过长短时记忆网络处理含噪正弦信号中的时序信息，获取全局长时依赖关系，最终引入注意力机制聚焦的频率相关关键信息完成频率估计。仿真结果表明：在信噪比为-10、-5、0、5、10 dB条件下，该方法的均方误差均优于对比算法，分别达到1.1×10~(-3)、2.8×10~(-4)、8.9×10~(-5)、3.1×10~(-5)、6.2×10~(-6)(kHz)~2，性能接近正弦波信号频率估计的克拉美罗（CRLB）界。

  2025年06期 v.44;No.225 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2251K]
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• 《天津工业大学学报》2025年总目次（按栏目索引）（第44卷第1期—第6期）

  <正>~~

  2025年06期 v.44;No.225 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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